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MSP430学习小结2-程序主体结构安排及低功耗

发布时间:2020-06-01 发布时间:
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讲解430的书现在也有很多了,不过大多数都是详细说明底层硬件结构的,看了不免有些空洞和枯燥,我认为了解一个MCU的操作首先要对其基础特性有所了解,然后再仔细研究各模块的功能。

  1.首先你要知道msp430的存储器结构。典型微处理器的结构有两种:冯。诺依曼结构——程序存储器和数据存储器统一编码;哈佛结构——程序存储器和数据存储器;msp430系列单片机属于前者,而常用的mcs51系列属于后者。

  0-0xf特殊功能寄存器;0x10-0x1ff外围模块寄存器;0x200-?根据不同型号地址从低向高扩展;0x1000-0x107f seg_b0x1080_0x10ff seg_a 供flash信息存储

  剩下的从0xffff开始向下扩展,根据不同容量,例如149为60KB,0xffff-0x1100

  2.复位信号是MCU工作的起点,430的复位型号有两种:上电复位信号POR和上电清楚信号PUC。POR信号只在上电和RST/NMI复位管脚被设置为复位功能,且低电平时系统复位。而PUC信号是POR信号产生,以及其他如看门狗定时溢出、安全键值出现错误是产生。但是,无论那种信号触发的复位,都会使msp430在地址0xffff处读取复位中断向量,然后程序从中断向量所指的地址开始执行。复位后的状态不写了,详见参考书,嘿嘿。

  3.系统时钟是一个程序运行的指挥官,时序和中断也是整个程序的核心和中轴线。430最多有三个振荡器,DCO内部振荡器;LFXT1外接低频振荡器,常见的32768HZ,不用外接负载电容;也可接高频450KHZ-8M,需接负载电容;XT2接高频450KHZ-8M,加外接电容。

  430有三种时钟信号:MCLK系统主时钟,可分频1 2 4 8,供cpu使用,其他外围模块在有选择情况下也可使用;SMCLK系统子时钟,供外围模块使用,可选则不同振荡器产生的时钟信号;ACLK辅助时钟,只能由LFXT1产生,供外围模块。

  4.中断是430处理器的一大特色,因为几乎每个外围模块都能产生,430可以在没有任务时进入低功耗状态,有事件时中断唤醒cpu,处理完毕再次进入低功耗状态。

  整个中断的响应过程是这样的,当有中断请求时,如果cpu处于活动状态,先完成当前命令;如果处于低功耗,先退出,将下一条指令的pc值压入堆栈;如果有多个中断请求,先响应优先级高的;执行完后,等待中断请求标志位复位,要注意,单中断源的中断请求标志位自动复位,而多中断的标志位需要软件复位;然后系统总中断允许位SR.GIE复位,相应的中断向量值装入pc,程序从这个地址继续执行。

  这里要注意,中断允许位SR.GIE和中断嵌套问题。如果当你执行中断程序过程中,希望可以响应更高级别的中断请求时,必须在进入第一个中断时把SR.GIE置位。

  其实,其他的外围模块时钟沿着时钟和中断这个核心来执行的。具体的结构我也不罗索了,可以参考430系列手册。

  明天开始,讲述msp430单片机C语言编程的故事

  上回把430单片机的基础特性交待了一下,让大家整体有了结构的印象,今天我想在写一下c语言对430编程的整体结构。基本上属于框架结构,即整体的模块化编程,其实这也是硬件编程的基本法则拉(可不是我规定的法则哦)。

  首先是程序的头文件,包括#include ,这是14系列,因为常用149;其他型号可自己修改。还可以包括#include "data.h" 等数据库头文件,或函数变量声明头文件,都是你自己定义的哦。

  接着就是函数和变量的声明 void Init_Sys(void);系统初始化

  系统初始化是个整体的概念,广义上讲包括所有外围模块的初始化,你可以把外围模块初始化的子函数写到Init_Sys()中,也可以分别写各个模块的初始化。但结构的简洁,最好写完系统的时钟初始化后,其他所用到的模块也在这里初始化。

void Init_Sys()
{
  unsigned int i;

  BCSCTL1&=~XT2OFF;       //打开XT2振荡器
  do
  {
  IFG1 &= ~OFIFG;             // 清除振荡器失效标志
  for (i = 0xFF; i > 0; i--); // 延时,等待XT2起振
}
while ((IFG1 & OFIFG) != 0);   // 判断XT2是否起振

BCSCTL2 =SELM_2+SELS;   //选择MCLK、SMCLK为XT2

//以下对各种模块、中断、外围设备等进行初始化

                ........................................

  _EINT(); //打开全局中断控制
}

  这里涉及到时钟问题,通常我们选择XT2为8M晶振,也即系统主时钟MCLK为8M,cpu执行命令以此时钟为准;但其他外围模块可以在相应的控制寄存器中选择其他的时钟,ACLK;当你对速度要求很低,定时时间间隔大时,就可以选择ACLK,例如在定时器Timea初始化中设置。

主程序:               void main( void )
                        {

                        WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;         //关闭看门狗

                          InitSys();   //初始化

                          //自己任务中的其他功能函数

                            。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

                        while(1);

                        }

  主程序之后我要讲讲中断函数,中断是你做单片机任务中不可缺少的部分,也可以说是灵魂了(夸张吗)。

              /*****************************************************************************
                各中断函数,可按优先级依次书写
                ***********************************************************************/

举个定时中断的例子:

  初始化             void Init_Timer_A(void)
                      {
                        TACTL = TASSEL0 + TACLR;         // ACLK, clear TAR
                        CCTL0 = CCIE;                 // CCR0 中断使能
                        CCR0=32768;                   //定时1s
                        TACTL|=MC0;                   //增计数模式
                        }

  中断服务           #pragma vector=TIMERA0_VECTOR
                      __interrupt void TimerA0()

                      {

                        // 你自己要求中断执行的任务

                      }

  当然,还有其他的定时,和多种中断,各系列芯片的中断向量个数也不同。

  这就是简单的整体程序框架,写得简单啦,还忘谅解,明天详细了解一下各外围模块的初始化和功能。


  整体的程序设计结构,包括了所有外围模块及内部时钟,中断,定时的初始化。具体情况大家可以根据自己的需要添加或者减少,记住,模块化设计时最有力的武器。

  这可是个人总结的经典阿,谢谢支持。因为经常使用149,所以这是149的结构,其他的再更改,根据个人需要。


[cpp] view plain copy

  1. /*****************************************************************************/  

  2. 文件名:main.c  

  3. 描述:MSP430框架程序。适用于MSP430F149,其他型号需要适当改变。  

  4.     不使用的中断函数保留或者删除都可以,但保留时应确保不要打开不需要的中断。  

  5.     

  6. /*****************************************************************************/  

  7.   

  8. //头文件  

  9. #include   

  10.   

  11. //函数声明  

  12. void InitSys();  

  13.   

  14.   

  15. int main( void )  

  16. {  

  17.   

  18. WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;         //关闭看门狗  

  19.   

  20. InitSys();   //初始化  

  21.   

  22. start:  

  23. //以下填充用户代码  

  24.   

  25.   

  26. LPM3;   //进入低功耗模式n,n:0~4。若不希望进入低功耗模式,屏蔽本句  

  27. goto start;  

  28.   

  29. }  

  30.   

  31. /***************************************************************************** 

  32. 系统初始化 

  33. ******************************************************************************/  

  34. void InitSys()  

  35. {  

  36.   unsigned int iq0;  

  37.   

  38. //使用XT2振荡器  

  39.   BCSCTL1&=~XT2OFF;       //打开XT2振荡器  

  40.   do  

  41.   {  

  42.   IFG1 &= ~OFIFG;   // 清除振荡器失效标志  

  43.   for (iq0 = 0xFF; iq0 > 0; iq0--); // 延时,等待XT2起振  

  44. }  

  45. while ((IFG1 & OFIFG) != 0);   // 判断XT2是否起振  

  46.   

  47. BCSCTL2 =SELM_2+SELS;   //选择MCLK、SMCLK为XT2  

  48.   

  49. //以下填充用户代码,对各种模块、中断、外围设备等进行初始化  

  50.   

  51.   _EINT(); //打开全局中断控制,若不需要打开,可以屏蔽本句  

  52. }  

  53.   

  54. /***************************************************************************** 

  55. 端口2中断函数 

  56. ******************************************************************************/  

  57. #pragma vector=PORT2_VECTOR  

  58. __interrupt void Port2()  

  59. {  

  60. //以下为参考处理程序,不使用的端口应当删除其对于中断源的判断。  

  61. if((P2IFG&BIT0) == BIT0)  

  62. {  

  63. //处理P2IN.0中断  

  64. P2IFG &= ~BIT0; //清除中断标志  

  65. //以下填充用户代码  

  66.   

  67. }  

  68. else if((P2IFG&BIT1) ==BIT1)  

  69. {  

  70. //处理P2IN.1中断  

  71. P2IFG &= ~BIT1; //清除中断标志  

  72. //以下填充用户代码  

  73.   

  74. }  

  75. else if((P2IFG&BIT2) ==BIT2)  

  76. {  

  77. //处理P2IN.2中断  

  78. P2IFG &= ~BIT2; //清除中断标志  

  79. //以下填充用户代码  

  80.   

  81. }  

  82. else if((P2IFG&BIT3) ==BIT3)  

  83. {  

  84. //处理P2IN.3中断  

  85. P2IFG &= ~BIT3; //清除中断标志  

  86. //以下填充用户代码  

  87.   

  88. }  

  89. else if((P2IFG&BIT4) ==BIT4)  

  90. {  

  91. //处理P2IN.4中断  

  92. P2IFG &= ~BIT4; //清除中断标志  

  93. //以下填充用户代码  

  94.   

  95. }  

  96. else if((P2IFG&BIT5) ==BIT5)  

  97. {  

  98. //处理P2IN.5中断  

  99. P2IFG &= ~BIT5; //清除中断标志  

  100. //以下填充用户代码  

  101.   

  102. }  

  103. else if((P2IFG&BIT6) ==BIT6)  

  104. {  

  105. //处理P2IN.6中断  

  106. P2IFG &= ~BIT6; //清除中断标志  

  107. //以下填充用户代码  

  108.   

  109. }  

  110. else  

  111. {  

  112. //处理P2IN.7中断  

  113. P2IFG &= ~BIT7; //清除中断标志  

  114. //以下填充用户代码  

  115.   

  116. }  

  117.   

  118. LPM3_EXIT; //退出中断后退出低功耗模式。若退出中断后要保留低功耗模式,将本句屏蔽  

  119. }  

  120.   

  121. /***************************************************************************** 

  122. USART1发送中断函数 

  123. ******************************************************************************/  

  124. #pragma vector=USART1TX_VECTOR  

  125. __interrupt void Usart1Tx()  

  126. {  

  127. //以下填充用户代码  

  128.   

  129.   

  130. LPM3_EXIT; //退出中断后退出低功耗模式。若退出中断后要保留低功耗模式,将本句屏蔽  

  131. }  

  132.   

  133. /***************************************************************************** 

  134. USART1接收中断函数 

  135. ******************************************************************************/  

  136. #pragma vector=USART1RX_VECTOR  

  137. __interrupt void Ustra1Rx()  

  138. {  

  139. //以下填充用户代码  

  140.   

  141.   

  142. LPM3_EXIT; //退出中断后退出低功耗模式。若退出中断后要保留低功耗模式,将本句屏蔽  

  143. }  

  144.   

  145. /***************************************************************************** 

  146. 端口1中断函数 

  147. 多中断中断源:P1IFG.0~P1IFG7 

  148. 进入中断后应首先判断中断源,退出中断前应清除中断标志,否则将再次引发中断 

  149. ******************************************************************************/{{分页}}  

  150. #pragma vector=PORT1_VECTOR  

  151. __interrupt void Port1()  

  152. {  

  153. //以下为参考处理程序,不使用的端口应当删除其对于中断源的判断。  

  154. if((P1IFG&BIT0) == BIT0)  

  155. {  

  156. //处理P1IN.0中断  

  157. P1IFG &= ~BIT0; //清除中断标志  

  158. //以下填充用户代码  

  159.   

  160. }  

  161. else if((P1IFG&BIT1) ==BIT1)  

  162. {  

  163. //处理P1IN.1中断  

  164. P1IFG &= ~BIT1; //清除中断标志  

  165. //以下填充用户代码  

  166.   

  167. }  

  168. else if((P1IFG&BIT2) ==BIT2)  

  169. {  

  170. //处理P1IN.2中断  

  171. P1IFG &= ~BIT2; //清除中断标志  

  172. //以下填充用户代码  

  173.   

  174. }  

  175. else if((P1IFG&BIT3) ==BIT3)  

  176. {  

  177. //处理P1IN.3中断  

  178. P1IFG &= ~BIT3; //清除中断标志  

  179. //以下填充用户代码  

  180.   

  181. }  

  182. else if((P1IFG&BIT4) ==BIT4)  

  183. {  

  184. //处理P1IN.4中断  

  185. P1IFG &= ~BIT4; //清除中断标志  

  186. //以下填充用户代码  

  187.   

  188. }  

  189. else if((P1IFG&BIT5) ==BIT5)  

  190. {  

  191. //处理P1IN.5中断  

  192. P1IFG &= ~BIT5; //清除中断标志  

  193. //以下填充用户代码  

  194.   

  195. }  

  196. else if((P1IFG&BIT6) ==BIT6)  

  197. {  

  198. //处理P1IN.6中断  

  199. P1IFG &= ~BIT6; //清除中断标志  

  200. //以下填充用户代码  

  201.   

  202. }  

  203. else  

  204. {  

  205. //处理P1IN.7中断  

  206. P1IFG &= ~BIT7; //清除中断标志  

  207. //以下填充用户代码  

  208.   

  209. }  

  210.   

  211. LPM3_EXIT; //退出中断后退出低功耗模式。若退出中断后要保留低功耗模式,将本句屏蔽  

  212. }  

  213.   

  214. /***************************************************************************** 

  215. 定时器A中断函数 

  216. 多中断中断源:CC1~2 TA 

  217. ******************************************************************************/  

  218. #pragma vector=TIMERA1_VECTOR  

  219. __interrupt void TimerA1()  

  220. {  

  221. //以下为参考处理程序,不使用的中断源应当删除  

  222. switch (__even_in_range(TAIV, 10))  

  223. {  

  224. case 2:  

  225.   //捕获/比较1中断  

  226.   //以下填充用户代码  

  227.   

  228. break;  

  229. case 4:  

  230.   //捕获/比较2中断  

  231.   //以下填充用户代码  

  232.   

  233. break;  

  234. case 10:  

  235.   //TAIFG定时器溢出中断  

  236.   //以下填充用户代码  

  237.   

  238. break;  

  239. }  

  240.   

  241.   

  242. LPM3_EXIT; //退出中断后退出低功耗模式。若退出中断后要保留低功耗模式,将本句屏蔽  

  243. }  

  244.   

  245. /***************************************************************************** 

  246. 定时器A中断函数 

  247. 中断源:CC0 

  248. ******************************************************************************/  

  249. #pragma vector=TIMERA0_VECTOR  

  250. __interrupt void TimerA0()  

  251. {  

  252. //以下填充用户代码  

  253.   

  254.   

  255. LPM3_EXIT; //退出中断后退出低功耗模式。若退出中断后要保留低功耗模式,将本句屏蔽  

  256. }  

  257.   

  258. /***************************************************************************** 

  259. AD转换器中断函数 

  260. 多中断源:摸拟0~7、VeREF+、VREF-/VeREF-、(AVcc-AVss)/2 

  261. 没有处理ADC12TOV和ADC12OV中断标志 

  262. ******************************************************************************/  

  263. #pragma vector=ADC_VECTOR  

  264. __interrupt void Adc()  

  265. {  

  266. //以下为参考处理程序,不使用的中断源应当删除  

  267. if((ADC12IFG&BIT0)==BIT0)  

  268. {  

  269. //通道0  

  270. //以下填充用户代码  

  271.   

  272. }  

  273. else if((ADC12IFG&BIT1)==BIT1)  

  274. {  

  275. //通道1  

  276. //以下填充用户代码  

  277.   

  278. }  

  279. else if((ADC12IFG&BIT2)==BIT2)  

  280. {  

  281. //通道2  

  282. //以下填充用户代码  

  283.   

  284. }  

  285. else if((ADC12IFG&BIT3)==BIT3)  

  286. {  

  287. //通道3  

  288. //以下填充用户代码  

  289.   

  290. }  

  291. else if((ADC12IFG&BIT4)==BIT4)  

  292. {  

  293. //通道4  

  294. //以下填充用户代码  

  295.   

  296. }  

  297. else if((ADC12IFG&BIT5)==BIT5)  

  298. {  

  299. //通道5  

  300. //以下填充用户代码  

  301.   

  302. }  

  303. else if((ADC12IFG&BIT6)==BIT6)  

  304. {  

  305. //通道6  

  306. //以下填充用户代码  

  307.   

  308. }  

  309. else if((ADC12IFG&BIT7)==BIT7)  

  310. {  

  311. //通道7  

  312. //以下填充用户代码  

  313.   

  314. }  

  315. else if((ADC12IFG&BIT8)==BIT8)  

  316. {  

  317. //VeREF+  

  318. //以下填充用户代码  

  319.   

  320. }  

  321. else if((ADC12IFG&BIT9)==BIT9)  

  322. {  

  323. //VREF-/VeREF-  

  324. //以下填充用户代码  

  325.   

  326. }  

  327. else if((ADC12IFG&BITA)==BITA)  

  328. {  

  329. //温度  

  330. //以下填充用户代码  

  331.   

  332. }  

  333. else if((ADC12IFG&BITB)==BITB)  

  334. {  

  335. //(AVcc-AVss)/2  

  336. //以下填充用户代码  

  337.   

  338. }  

  339.   

  340. LPM3_EXIT; //退出中断后退出低功耗模式。若退出中断后要保留低功耗模式,将本句屏蔽  

  341. }  

  342.   

  343. /***************************************************************************** 

  344. USART0发送中断函数 

  345. ******************************************************************************/  

  346. #pragma vector=USART0TX_VECTOR  

  347. __interrupt void Usart0Tx()  

  348. {  

  349. //以下填充用户代码  

  350.   

  351.   

  352. LPM3_EXIT; //退出中断后退出低功耗模式。若退出中断后要保留低功耗模式,将本句屏蔽  

  353. }  

  354.   

  355. /***************************************************************************** 

  356. USART0接收中断函数 

  357. ******************************************************************************/  

  358. #pragma vector=USART0RX_VECTOR  

  359. __interrupt void Usart0Rx()  

  360. {  

  361. //以下填充用户代码{{分页}}  

  362.   

  363.   

  364. LPM3_EXIT; //退出中断后退出低功耗模式。若退出中断后要保留低功耗模式,将本句屏蔽  

  365. }  

  366.   

  367. /***************************************************************************** 

  368. 看门狗定时器中断函数 

  369. ******************************************************************************/  

  370. #pragma vector=WDT_VECTOR  

  371. __interrupt void WatchDog()  

  372. {  

  373. //以下填充用户代码  

  374.   

  375.   

  376. LPM3_EXIT; //退出中断后退出低功耗模式。若退出中断后要保留低功耗模式,将本句屏蔽  

  377. }  

  378.   

  379. /***************************************************************************** 

  380. 比较器A中断函数 

  381. ******************************************************************************/  

  382. #pragma vector=COMPARATORA_VECTOR  

  383. __interrupt void ComparatorA()  

  384. {  

  385. //以下填充用户代码  

  386.   

  387.   

  388. LPM3_EXIT; //退出中断后退出低功耗模式。若退出中断后要保留低功耗模式,将本句屏蔽  

  389. }  

  390.   

  391. /***************************************************************************** 

  392. 定时器B中断函数 

  393. 多中断源:CC1~6 TB 

  394. ******************************************************************************/  

  395. #pragma vector=TIMERB1_VECTOR  

  396. __interrupt void TimerB1()  

  397. {  

  398. //以下为参考处理程序,不使用的中断源应当删除  

  399. switch (__even_in_range(TBIV, 14))  

  400. {  

  401. case 2:  

  402.   //捕获/比较1中断  

  403.   //以下填充用户代码  

  404.   

  405. break;  

  406. case 4:  

  407.   //捕获/比较2中断  

  408.   //以下填充用户代码  

  409.   

  410. break;  

  411. case 6:  

  412.   //捕获/比较3中断  

  413.   //以下填充用户代码  

  414.   

  415. break;  

  416. case 8:  

  417.   //捕获/比较4中断  

  418.   //以下填充用户代码  

  419.   

  420. break;  

  421. case 10:  

  422.   //捕获/比较5中断  

  423.   //以下填充用户代码  

  424.   

  425. break;  

  426. case 12:  

  427.   //捕获/比较6中断  

  428.   //以下填充用户代码  

  429.   

  430. break;  

  431. case 14:  

  432.   //TBIFG定时器溢出中断  

  433.   //以下填充用户代码  

  434.   

  435. break;  

  436. }  

  437.   

  438. LPM3_EXIT; //退出中断后退出低功耗模式。若退出中断后要保留低功耗模式,将本句屏蔽  

  439. }  

  440.   

  441. /***************************************************************************** 

  442. 定时器B中断函数 

  443. 中断源:CC0 

  444. ******************************************************************************/  

  445. #pragma vector=TIMERB0_VECTOR  

  446. __interrupt void TimerB0()  

  447. {  

  448. //以下填充用户代码  

  449.   

  450. LPM3_EXIT; //退出中断后退出低功耗模式。若退出中断后要保留低功耗模式,将本句屏蔽  

  451. }  

  452.   

  453. /***************************************************************************** 

  454. 不可屏蔽中断函数 

  455. ******************************************************************************/  

  456. #pragma vector=NMI_VECTOR  

  457. __interrupt void Nmi()  

  458. {  

  459. //以下为参考处理程序,不使用的中断源应当删除  

  460. if((IFG1&OFIFG)==OFIFG)  

  461. {  

  462. //振荡器失效  

  463. IFG1 &= ~OFIFG;  

  464. //以下填充用户代码  

  465.   

  466. }  

  467. else if((IFG1&NMIIFG)==NMIIFG)  

  468. {  

  469. //RST/NMI不可屏蔽中断  

  470. IFG1 &= ~NMIIFG;  

  471. //以下填充用户代码  

  472.   

  473. }  

  474. else //if((FCTL3&ACCVIFG)==ACCVIFG)  

  475. {  

  476. //存储器非法访问  

  477. FCTL3 &= ~ACCVIFG;  

  478. //以下填充用户代码  

  479.   

  480. }  

  481.   

  482. LPM3_EXIT; //退出中断后退出低功耗模式。若退出中断后要保留低功耗模式,将本句屏蔽  

  483. }  

  484.   

  485. /***************************************************************************** 

  486. 基本定时器中断函数 

  487. ******************************************************************************/  

  488. #pragma vector=BASICTIMER_VECTOR  

  489. __interrupt void BasTimer()  

  490. {  

  491. //以下填充用户代码  

  492.   

  493. LPM3_EXIT; //退出中断后退出低功耗模式。若退出中断后要保留低功耗模式,将本句屏蔽  

  494. }  



 

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